丝绸产业长期以来是我国国民经济的重要产业之一。近年来,受到耕地面积减少、劳动力短缺、国内外市场竞争激烈以及蚕丝产品附加值不高等因素影响,丝绸产业发展受到极大的影响。大力发展多元化蚕桑产业、提升蚕丝产品的附加值是实现蚕丝产业转型升级和可持续发展的必由之路。本论文通过将优异性能的氧化石墨烯与蚕丝复合,制备系列化的蚕丝氧化石墨烯复合功能材料,为蚕丝材料提供了一个新的研究方向,未来有望在纺织材料、生物医用材料、光电材料等多个领域具有广泛的应用。研究内容及结果如下:()氧化石墨烯及氧化还原石墨烯的制备及结构:通过法和氢碘酸还原法成功地制备了氧化石墨烯和氧化还原石墨烯,结果表明制备的氧化石墨烯为微纳米级别、带有褶皱结构的薄片状结构,其单层厚度约为,氧化石墨烯层间距为。氧化石墨烯中的碳元素由烷基、醛基、羰基和羧基等四种基团构成。经氢碘酸还原后,氧化石墨烯中的基团消失,部分基团也还原,氧化还原石墨烯中碳原子化的增加。()蚕丝氧化石墨烯复合面料的制备及其性能:通过浸渍的方法成功地将氧化石墨烯整理至蚕丝纤维表面,氧化石墨烯在蚕丝纤维表面均匀分布,乙醇可促进片状氧化石墨烯在蚕丝纤维表面的附着。氧化石墨烯并未对蚕丝纤维的微观结构造成破坏,但两者存在一定的氢键结合。经氧化石墨烯整理后,蚕丝纤维的防紫外线性能和抗菌性能显著提高,且受到整理浓度的影响,浓度越高,效果越明显。()蚕丝氧化石墨烯复合三维多孔生物支架材料的制备及其性能:采用相分离技术成功地制备了蚕丝蛋白氧化石墨烯复合三维多孔生物支架。经氧化石墨烯复合后,蚕丝蛋白生物支架仍呈现不规则的多孔蜂窝状结构,但是结构变得紧凑,扫描电镜、能谱、红外光谱和衍射等测试结果结果表明蚕丝蛋白与氧化石墨烯均匀地复合在一起,氧化石墨烯对蚕丝蛋白的二级结构未产生影响。经氧化石墨烯复合后,蚕丝蛋白支架的断裂强度及杨氏模量显著增加,结果显示氧化石墨烯的加入有助于前成骨细胞的增殖。()蚕丝蛋白氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备及其性能:通过静电纺丝技术成功地制备了蚕丝蛋白氧化石墨烯复合纳米纤维膜。氧化石墨烯可较好的分散在蚕丝蛋白甲酸溶液体系中,经氧化石墨烯复合后,蚕丝蛋白纳米纤维变细,纤维表面有若干球状物以串珠形式连接在纤维表面。薄片状氧化石墨烯以球状形式被蚕丝蛋白包覆在纳米纤维膜的表面。蚕丝蛋白与氧化石墨烯之间存在氢键结合,氧化石墨烯的复合增加了蚕丝蛋白纳米纤维的结构稳定性和热稳定性。经氧化石墨烯复合后,蚕丝蛋白纳米纤维的抗菌性和生物相容性显著提升。()蚕丝蛋白氧化还原石墨烯复合膜及其性能:通过在硅片上旋涂氧化石墨烯,将之还原成石墨烯,并在其上覆盖蚕丝蛋白,最后将其从硅片上剥离成功地制得蚕丝蛋白氧化还原石墨烯复合膜,结果表明蚕丝蛋白氧化还原石墨烯复合膜为透明状的薄膜,具有良好的透光性、柔韧性和导电性。